JP2013152363A - 電気光複合ケーブル用の中継コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】外部への光の漏れを確実に防ぐことができる電気光複合ケーブル用の中継コネクタを提供する。
【解決手段】中継コネクタ１はメインコネクタ５，６を備えている。メインコネクタ５は、光コネクタ１４を保持した保持部７と、保持部７を収容するハウジング８，９とを有している。保持部７には、電気信号ピン１６と位置合わせピン１７とが取り付けられている。位置合わせピン１７の先端位置は、ハウジング９の先端位置よりも突き出ている。電気信号ピン１６の先端位置は、ハウジング９の先端位置よりも引っ込んでいる。メインコネクタ６は、光コネクタ２３を保持した保持部１８と、保持部１８を収容するハウジング１９とを有している。保持部１８には、電気信号ピン１６が挿入されるピン端子２５と、位置合わせピン１７が挿入されるピン受け穴２６とが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気光複合ケーブル同士を接続する電気光複合ケーブル用の中継コネクタに関するものである。

従来における電気光複合ケーブル用の中継コネクタとしては、例えば特許文献１に記載されているように、レーザ発光素子を有する送信側インターフェースと受光素子を有する受信側インターフェースとを接続するケーブルの中間部に、中継コネクタが介挿されたものが知られている。

特開２００９−１２３５６２号公報

上記従来技術においては、電気が供給されている状態で中継コネクタが取り外されると、レーザ発光素子への給電が行われなくなるため、レーザ光が外部に漏洩することがないとされている。しかし、中継コネクタを取り外す際には、電気信号を遮断すると同時に光信号を遮断する必要があるが、電気信号が遮断される前に、互いに対向する光ファイバ端面間に空間が形成されていると、レーザ光が中継コネクタの外部に漏れてしまう可能性がある。

本発明の目的は、外部への光の漏れを確実に防ぐことができる電気光複合ケーブル用の中継コネクタを提供することである。

本発明は、電気信号線及び光ファイバが内蔵された２本の電気光複合ケーブルを接続する電気光複合ケーブル用の中継コネクタにおいて、２つの電気光複合ケーブルの先端部にそれぞれ組み付けられた第１メインコネクタ及び第２メインコネクタと、第１メインコネクタと第２メインコネクタとを固定するコネクタ固定手段とを備え、第１メインコネクタは、電気信号線に接続された電気信号ピンと光ファイバとを保持する第１保持部と、第１保持部を収容する第１コネクタハウジングとを有し、第２メインコネクタは、電気信号線に接続されると共に電気信号ピンを受けるピン端子と光ファイバとを保持する第２保持部と、第２保持部を収容する第２コネクタハウジングとを有し、コネクタ固定手段は、電気信号ピンがピン端子に接触するときに、第１コネクタハウジングと第２コネクタハウジングとの間が開放されないように第１コネクタハウジングと第２コネクタハウジングとを固定する手段であることを特徴とするものである。

このような本発明の中継コネクタにおいて、第１保持部に保持された電気信号ピンが第２保持部に保持されたピン端子に接触すると、光ファイバを光信号が伝搬するものとする。この場合、第１メインコネクタと第２メインコネクタとを接続または分離する際に、電気信号ピンがピン端子に接触している状態では、第１コネクタハウジングと第２コネクタハウジングとの間が開放されないように第１コネクタハウジングと第２コネクタハウジングとが固定されることになる。従って、第１保持部に保持された光ファイバと第２保持部に保持された光ファイバとの間に空間が形成されているために一方の光ファイバから光信号が出射されても、中継コネクタの外部に光信号が漏れることは無い。

好ましくは、コネクタ固定手段は、電気信号ピンがピン端子に接触するときに、第１コネクタハウジングの先端部が第２コネクタハウジングの先端部を覆うように第１コネクタハウジングと第２コネクタハウジングとを固定する手段であり、第１コネクタハウジングの先端位置は、電気信号ピンの先端位置よりも突き出ている。この場合には、電気信号ピンがピン端子に接触している状態では、第１コネクタハウジングの先端部が第２コネクタハウジングの先端部を覆うようになるため、第１コネクタハウジングと第２コネクタハウジングとの間が開放されることは無い。従って、中継コネクタの外部に光信号が漏れることをより確実に防止できる。

このとき、好ましくは、第１保持部には、第１メインコネクタを第２メインコネクタに対して位置合わせするための複数本の位置合わせピンが設けられており、第２保持部には、各位置合わせピンが挿入される複数のピン受け穴が設けられており、位置合わせピンの先端位置は、第１コネクタハウジングの先端位置よりも突き出ている。第１保持部に複数本の位置合わせピンを設けることにより、第１メインコネクタが第２メインコネクタに対して回転方向にずれた状態で接続されることが無い。また、位置合わせピンの先端位置を第１コネクタハウジングの先端位置よりも突き出すことにより、位置合わせピンを第２保持部のピン受け穴に容易に合わせることができる。

このとき、第１保持部には、光ファイバを保持すると共に１対のガイドピンを有する第１光コネクタが取り付けられており、第２保持部には、光ファイバを保持すると共に各ガイドピンが挿入される１対のガイド穴を有する第２光コネクタが取り付けられており、ガイドピンは、位置合わせピンを兼ねていることが好ましい。この場合には、中継コネクタの部品点数を必要最小限に抑えることができる。

本発明によれば、中継コネクタの外部への光の漏れを確実に防ぐことができる。これにより、漏れ光が人体に影響を与えることを防止できる。

本発明に係わる電気光複合ケーブル用の中継コネクタの第１実施形態を示す断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１に示した中継コネクタを接続する手順を示す断面図である。 図１に示した中継コネクタを接続する手順を示す断面図である。 従来の中継コネクタの一例を示す断面図である。 本発明に係わる電気光複合ケーブル用の中継コネクタの第２実施形態を示す断面図である。 図６のVII−VII線断面図である。 図６に示した中継コネクタを接続する手順を示す断面図である。 図６に示した中継コネクタを接続する手順を示す断面図である。

以下、本発明に係わる電気光複合ケーブル用の中継コネクタの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係わる電気光複合ケーブル用の中継コネクタの第１実施形態を示す断面図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。

各図において、本実施形態の中継コネクタ１は、２本の電気光複合ケーブル２を接続・中継するコネクタである。電気光複合ケーブル２は、例えば高速信号を光に変えて送るアクティブオプティカルケーブル（ＡＯＣ）であり、光ファイバテープ心線３と複数本の電気信号線４とを内蔵している。中継コネクタ１は、電気光複合ケーブル２の製造時の取り扱いやメンテナンスの改善のために使用されるものである。

中継コネクタ１は、２本の電気光複合ケーブル２（以下、電気光複合ケーブル２Ａ，２Ｂ）の先端部がそれぞれ組み付けられるメインコネクタ５，６を備えている。メインコネクタ５は、保持部７と、この保持部７を収容する断面リング状の内側コネクタハウジング８と、この内側コネクタハウジング８の外側に配置された断面リング状の外側コネクタハウジング９とを有している。

内側コネクタハウジング８と外側コネクタハウジング９との間には、外側コネクタハウジング９を内側コネクタハウジング８に対して前後方向（長手方向）に動かないように拘束しつつ内側コネクタハウジング８に対して回転可能とする環状部材１０が介在されている。外側コネクタハウジング９の先端部分の内面には、ネジ部１１が形成されている。

内側コネクタハウジング８の基端部には、電気光複合ケーブル２Ａがゴムブーツ１２を介して取り付けられている。電気光複合ケーブル２Ａの外被先端部には、電気光複合ケーブル２Ａが内側コネクタハウジング８から抜けないようにするためのカシメリング１３が装着されている。

保持部７には、光コネクタ１４が取り付けられている。光コネクタ１４は、例えばＭＴ型コネクタである。光コネクタ１４には、電気光複合ケーブル２Ａの外被から露出した光ファイバテープ心線３（以下、光ファイバテープ心線３Ａ）が固定されている。また、光コネクタ１４は、１対のガイドピン１５を有している。光コネクタ１４の各ガイドピン１５間には、光ファイバテープ心線３Ａの各光ファイバ３ａが分離した状態で配置されている。

また、保持部７には、電気光複合ケーブル２の外被から露出した各電気信号線４（以下、電気信号線４Ａ）と接続された複数本の電気信号ピン１６が取り付けられている。さらに、保持部７における光コネクタ１４と電気信号ピン１６との間には、メインコネクタ５をメインコネクタ６に対して位置合わせするための１対の位置合わせピン１７が取り付けられている。

従って、保持部７は、光コネクタ１４、複数本の電気信号ピン１６及び１対の位置合わせピン１７を保持することとなる。

位置合わせピン１７の先端位置は、外側コネクタハウジング９の先端位置よりもメインコネクタ５の先端側に突き出ている。電気信号ピン１６の先端位置は、外側コネクタハウジング９の先端位置よりもメインコネクタ５の基端側（奥側）に引っ込んでいる。なお、電気信号ピン１６の先端位置は、ガイドピン１５の先端位置よりもメインコネクタ５の先端側に突き出ている。

メインコネクタ６は、保持部１８と、この保持部１８を収容する断面リング状のコネクタハウジング１９とを有している。コネクタハウジング１９の先端部分の外面には、外側コネクタハウジング９のネジ部１１と螺合するネジ部２０が形成されている。これらのネジ部１１，２０は、メインコネクタ５，６同士を固定するコネクタ固定手段を構成している。

コネクタハウジング１９の基端部には、電気光複合ケーブル２Ｂがゴムブーツ２１を介して取り付けられている。電気光複合ケーブル２Ｂの外被先端部には、上記と同様にカシメリング２２が装着されている。

保持部１８には、光コネクタ２３が取り付けられている。光コネクタ２３も、例えば光コネクタ１４と同様にＭＴ型コネクタである。光コネクタ２３には、電気光複合ケーブル２Ｂの外被から露出した光ファイバテープ心線３（以下、光ファイバテープ心線３Ｂ）が固定されている。また、光コネクタ２３には、光コネクタ１４の各ガイドピン１５が挿入される１対のガイド穴２４が形成されている。光コネクタ２３の各ガイド穴２４間には、図示はしないが、光ファイバテープ心線３Ｂの各光ファイバ３ａが分離した状態で配置されている。

また、保持部１８には、電気光複合ケーブル２Ｂの外被から露出した各電気信号線４（以下、電気信号線４Ｂ）と接続され、上記の各電気信号ピン１６が挿入される複数の凹状のピン端子２５が取り付けられている。さらに、保持部１８における光コネクタ２３とピン端子２５との間には、上記の各位置合わせピン１７が挿入される１対のピン受け穴２６が形成されている。

従って、保持部１８は、光コネクタ２３及び複数のピン端子２５を保持することとなる。

電気光複合ケーブル２Ａは、レーザ発光素子を有する発光モジュール（図示せず）と接続され、電気光複合ケーブル２Ｂは、レーザ受光素子を有する受光モジュール（図示せず）と接続されている。電気信号ピン１６がピン端子２５と接触すると、電気光複合ケーブル２Ａ，２Ｂの電気信号線４Ａ，４Ｂ同士が電気的に接続されるため、電気信号線４Ａ，４Ｂを介して発光モジュールに電気が供給されて、レーザ発光素子からレーザ光が出力される。そのレーザ光は、光ファイバテープ心線３Ａ，３Ｂの光ファイバ３ａ内部を伝搬してレーザ受光素子で受光される。

以上のような中継コネクタ１のメインコネクタ５，６を接続する場合は、まず図３（ａ）に示すように、メインコネクタ５，６の先端同士を対向させる。その状態で、図３（ｂ）に示すように、メインコネクタ５をメインコネクタ６に近づけて、メインコネクタ５の位置合わせピン１７をメインコネクタ６のピン受け穴２６に差し込む。これにより、メインコネクタ６に対するメインコネクタ５の周方向（回転方向）の接続位置が決まり、メインコネクタ５，６が周方向にずれた状態で接続されることは無い。また、位置合わせピン１７の先端位置が外側コネクタハウジング９の先端位置よりも突き出ているので、位置合わせピン１７をピン受け穴２６に容易に合わせることができる。

そして、図３（ｃ）に示すように、メインコネクタ５を更にメインコネクタ６に近づけて、メインコネクタ５のネジ部１１をメインコネクタ６のネジ部２０に対して噛み合わせる。このとき、メインコネクタ５の電気信号ピン１６は、未だメインコネクタ６のピン端子２５に接触していない状態にある。

その状態で、図４（ａ）に示すように、ネジ部１１をネジ部２０に対して回すことで、電気信号ピン１６をピン端子２５に接触させる。これにより、上述したようにレーザ発光素子（図示せず）からレーザ光が出力され、そのレーザ光が光ファイバテープ心線３Ａ，３Ｂの光ファイバ３ａ内部を伝搬する。このとき、光コネクタ１４，２３間に間隙が形成されているため、光コネクタ１４の光ファイバ３ａからレーザ光が出射される。しかし、ネジ部１１がネジ部２０に噛み合っていることで、中継コネクタ１の内部がコネクタハウジング９，１９により全体的に覆われることになるため、レーザ光が中継コネクタ１の外部に漏れることは無い。

次いで、図４（ｂ）に示すように、ネジ部１１をネジ部２０に対して更に回すことで、光コネクタ１４のガイドピン１５を光コネクタ２３のガイド穴２４に差し込む。そして、図４（ｃ）に示すように、ネジ部１１をネジ部２０に対して更に回すことで、光コネクタ１４，２３の端面同士を突き合わせる。以上により、メインコネクタ５，６の接続が完了する。

一方、中継コネクタ１のメインコネクタ５，６を分離する場合は、図３（ａ）〜図４（ｃ）とは逆の工程を実施する。つまり、ネジ部１１をネジ部２０に対して反対方向に回すことで、メインコネクタ５，６を分離させる。このとき、電気信号ピン１６がピン端子２５に接触している状態では、中継コネクタ１の内部がコネクタハウジング９，１９により全体的に覆われることになるため、レーザ光が中継コネクタ１の外部に漏れることは無い。

ここで、比較例として、従来の中継コネクタの一例を図５に示す。図５に示す中継コネクタ５０は、上記の中継コネクタ１と異なり、メインコネクタ５の保持部７に上記の位置合わせピン１７が取り付けられていない。また、電気信号ピンの先端位置１６は、外側コネクタハウジング９の先端位置よりもメインコネクタ５の先端側に突き出ている。このため、複数本の電気信号ピン１６及びピン端子２５によってメインコネクタ６に対するメインコネクタ５の周方向の接続位置が決まることとなる。

このような中継コネクタ５０において、電気信号ピン１６がピン端子２５に接触した直後は、ネジ部１１がネジ部２０に噛み合っておらず、コネクタハウジング９，１９間が開放されているため、レーザ発光素子から出力されたレーザ光が中継コネクタ５０の外部に漏れてしまう。

これに対し本実施形態では、電気信号ピン１６の先端位置を外側コネクタハウジング９の先端位置よりも奥側に引っ込めることで、ネジ部１１がネジ部２０に噛み合うまで電気信号ピン１６がピン端子２５に接触しないような構成としたので、電気信号ピン１６がピン端子２５に接触するときには、必ずネジ部１１がネジ部２０に噛み合うような状態となる。従って、電気信号ピン１６がピン端子２５に接触したときに、光コネクタ１４，２３間に間隙が形成されていても、中継コネクタ１の内部がコネクタハウジング９，１９により全体的に覆われることになり、コネクタハウジング９，１９間が開放されていない。これにより、中継コネクタ１の接続及び分離を行う際に、中継コネクタ１の外部へのレーザ光の漏れを確実に防止することができる。

また、メインコネクタ６に対するメインコネクタ５の接続位置を決めるための１対の位置合わせピン１７をメインコネクタ５の保持部７に取り付けたので、図５に示すように電気信号ピン１６を長くしなくても、メインコネクタ６に対するメインコネクタ５の接続位置を合わせることができる。

図６は、本発明に係わる電気光複合ケーブル用の中継コネクタの第２実施形態を示す断面図であり、図７は、図６のVII−VII線断面図である。

各図において、本実施形態の中継コネクタ１は、上記第１実施形態と異なり、メインコネクタ５の保持部７に上記の位置合わせピン１７が取り付けられていない。また、光コネクタ１４のガイドピン１５の先端位置は、外側コネクタハウジング９の先端位置よりもメインコネクタ５の先端側に突き出ている。つまり、ガイドピン１５は、上記の位置合わせピン１７を兼ねるような構成となっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

このような中継コネクタ１のメインコネクタ５，６を接続する場合は、まず図８（ａ）に示すように、メインコネクタ５，６の先端同士を対向させる。その状態で、図８（ｂ）に示すように、メインコネクタ６をメインコネクタ５に近づけて、光コネクタ１４のガイドピン１５を光コネクタ２３のガイド穴２４に差し込む。これにより、メインコネクタ６に対するメインコネクタ５の周方向の接続位置が決まる。

そして、図８（ｃ）に示すように、メインコネクタ５をメインコネクタ６に更に近づけて、メインコネクタ５のネジ部１１をメインコネクタ６のネジ部２０に対して噛み合わせる。

そして、図９（ａ）に示すように、ネジ部１１をネジ部２０に対して回すことで、電気信号ピン１６をピン端子２５に接触させる。このとき、光コネクタ１４，２３間に間隙が形成されていることから、光コネクタ１４から光コネクタ２３に向けてレーザ光が出射されるが、ネジ部１１がネジ部２０に噛み合っている状態であるため、コネクタハウジング９，１９間が開放されておらず、レーザ光が中継コネクタ１の外部に漏れることは無い。

次いで、図９（ｂ）に示すように、ネジ部１１をネジ部２０に対して更に回すことで、光コネクタ１４，２３の端面同士を突き合わせる。以上により、メインコネクタ５，６の接続が完了する。

以上のように本実施形態においても、ネジ部１１がネジ部２０に噛み合うまで電気信号ピン１６がピン端子２５に接触しないように構成されているので、上述したように中継コネクタ１の外部へのレーザ光の漏れを確実に防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、外側コネクタハウジング９のネジ部１１とコネクタハウジング１９のネジ部２０とを螺合させることで、メインコネクタ５，６を固定するようにしたが、メインコネクタ５，６を固定する手段としては、特にそのようなネジロック式には限られず、例えばラッチ構造等であっても良い。このとき、電気信号ピン１６がピン端子２５に接触するときに、コネクタハウジング９，１９間が開放されないようにコネクタハウジング９，１９を固定すれば良い。

また、上記実施形態では、メインコネクタ５，６を接続する際に、光コネクタ１４，２３の端面同士を突き合わせるようにしているが、本発明の中継コネクタは、光コネクタ１４，２３間に微小間隙を形成したり、光コネクタ１４，２３間に光学レンズを配置すること等によって、光コネクタ１４，２３の光ファイバ３ａ同士を光学的に結合するものにも適用可能である。

さらに、上記実施形態では、メインコネクタ５，６の接続及び分離によってレーザ発光素子のＯＮ／ＯＦＦを行っているが、本発明の中継コネクタは、発光素子の無いシステム等にも適用可能である。

１…中継コネクタ、２…電気光複合ケーブル、３…光ファイバテープ心線、３ａ…光ファイバ、４…電気信号線、５…メインコネクタ（第１メインコネクタ）、６…メインコネクタ（第２メインコネクタ）、７…保持部（第１保持部）、８…内側コネクタハウジング（第１コネクタハウジング）、９…外側コネクタハウジング（第１コネクタハウジング）、１１…ネジ部（コネクタ固定手段）、１４…光コネクタ（第１光コネクタ）、１５…ガイドピン、１６…電気信号ピン、１７…位置合わせピン、１８…保持部（第２保持部）、１９…コネクタハウジング（第２コネクタハウジング）、２０…ネジ部（コネクタ固定手段）、２３…光コネクタ（第２光コネクタ）、２４…ガイド穴、２５…ピン端子、２６…ピン受け穴。

Claims (4)

1. 電気信号線及び光ファイバが内蔵された２本の電気光複合ケーブルを接続する電気光複合ケーブル用の中継コネクタにおいて、
   前記２つの電気光複合ケーブルの先端部にそれぞれ組み付けられた第１メインコネクタ及び第２メインコネクタと、
   前記第１メインコネクタと前記第２メインコネクタとを固定するコネクタ固定手段とを備え、
   前記第１メインコネクタは、前記電気信号線に接続された電気信号ピンと前記光ファイバとを保持する第１保持部と、前記第１保持部を収容する第１コネクタハウジングとを有し、
   前記第２メインコネクタは、前記電気信号線に接続されると共に前記電気信号ピンを受けるピン端子と前記光ファイバとを保持する第２保持部と、前記第２保持部を収容する第２コネクタハウジングとを有し、
   前記コネクタ固定手段は、前記電気信号ピンが前記ピン端子に接触するときに、前記第１コネクタハウジングと前記第２コネクタハウジングとの間が開放されないように前記第１コネクタハウジングと前記第２コネクタハウジングとを固定する手段であることを特徴とする電気光複合ケーブル用の中継コネクタ。
2. 前記コネクタ固定手段は、前記電気信号ピンが前記ピン端子に接触するときに、前記第１コネクタハウジングの先端部が前記第２コネクタハウジングの先端部を覆うように前記第１コネクタハウジングと前記第２コネクタハウジングとを固定する手段であり、
   前記第１コネクタハウジングの先端位置は、前記電気信号ピンの先端位置よりも突き出ていることを特徴とする請求項１記載の電気光複合ケーブル用の中継コネクタ。
3. 前記第１保持部には、前記第１メインコネクタを前記第２メインコネクタに対して位置合わせするための複数本の位置合わせピンが設けられており、
   前記第２保持部には、前記各位置合わせピンが挿入される複数のピン受け穴が設けられており、
   前記位置合わせピンの先端位置は、前記第１コネクタハウジングの先端位置よりも突き出ていることを特徴とする請求項２記載の電気光複合ケーブル用の中継コネクタ。
4. 前記第１保持部には、前記光ファイバを保持すると共に１対のガイドピンを有する第１光コネクタが取り付けられており、
   前記第２保持部には、前記光ファイバを保持すると共に前記各ガイドピンが挿入される１対のガイド穴を有する第２光コネクタが取り付けられており、
   前記ガイドピンは、前記位置合わせピンを兼ねていることを特徴とする請求項３記載の電気光複合ケーブル用の中継コネクタ。

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